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混凝土课程设计
姓名：陈发明
学号：2016117141
班级：铁道工程五班
指导老师：严传坤
设计时间：2018.12.9
目录
1、钢筋混凝土伸臂梁设计任务书 (2)
2、设计资料......................................... 错误!未定义书签。
3、内力计算 (4)
4、跨中支座截面抗弯配筋 (6)
5、斜截面配筋 (9)
6、翼缘抗弯设计 (11)
7、跨中裂缝及挠度验算............................... 错误!未定义书签。
8、支座截面裂缝验算................................. 错误!未定义书签。
9、伸臂端挠度验算................................... 错误!未定义书签。
10、参考文献........................................ 错误!未定义书签。
1.《混凝土结构设计原理》课程设计任务书
题目：某简支伸臂梁设计
基本条件：某过街天桥的简支伸臂梁简图如下图所示，面荷载为除结构构件自重外的恒载g 1（含栏杆、装修等）、结构构件自重恒载g 2和活载q ，在两边伸臂端端部均作用有集中恒载G 和活载Q （模拟梯段荷载）。
主要数据：荷载取G=Q=0，除构件自重以外的恒载标准值212/k g kN m = ,活载标准值24kN/k q m =，自重标准值按照325/kN m 的容重计算。
跨度L=6~8m （不用区分计算跨度和净跨度），桥面宽度B=1.5~2.4m ，每个同学根据名单上序号确定跨度和桥面宽度，如下表；
序号20之后的依次循环
梁截面形式自行拟定，建议采用工字形；
设计内容（1）跨中和支座截面抗弯配筋；（2）斜截面配筋；（3）跨中挠度和裂缝验算；（4）支座截面裂缝验算；（5）伸臂端挠度验算。
2.设计资料
采用建筑结构相关规范进行计算。
设该构件处于正常环境（环境类别为一类），安全等级为二级.混凝土强度等级为C20，钢筋为HRB335级，箍筋为HRB335级，则混凝土和钢筋的材料强度设计值分别为
c t yv 11b 9.6 MPa 1.10 MPa 300 MPa 300 MPa
1.0
1.00.550
y y f f f f f αβξ'========
mm 62512
7500120==≥
l h 实际初拟梁高为h = 700 mm ，此时的梁宽可以初拟为
280mm 5
.2700
5.2175mm 47004==≤≤==h b h 实际初拟梁宽为b = 250 mm 。
初拟f 100h mm '=
因该梁为独立梁，故翼缘板的最大有效宽度为 f,max
f f 12250121001450 mm<2200 mm b b h b ''=+=+⨯==
截面设计如图所示
3.内力计算
梁的永久荷载标准值：(2.20.120.250.5)25 2.2218.525kN/m k g =⨯⨯+⨯⨯+⨯=
梁的可变荷载标准值： 2.248.8kN/m k q =⨯=
1.由于跨中荷载对跨中弯矩是不利的，伸臂部分的荷载对跨中弯矩的作用是有利的，出于安全的考虑，在计算跨中最大弯矩时，对伸臂部分的梁的永久荷载分项系数取1.0，可变荷载分项系数取0，对于跨中部分的荷载分项系数取值，则应判断永久荷载控制还是可变荷载控制： 当永久荷载控制时：跨中荷载设计值：
1.3518.525+1.40.78.833.63kN/m q =⨯⨯⨯=
当可变荷载控制时：跨中荷载设计值：
1.218.525+1.48.834.55kN/m
q =⨯⨯=
应取由可变荷载控制的组合进行承载力极限状态计算，即
1.218.525+1.48.834.55kN/m
q =⨯⨯⨯=
2222
max
(/4)34.557.518.525(7.5/4)210.367 kN m
8282
k g l ql M ⨯⨯=-=-=⋅
2. 伸臂部分的荷载越大，则支座截面负弯矩越大，所以伸臂部分荷载为不利荷载，应取由可变荷载控制的组合进行承载力极限状态计算
22max
(/4)34.55(7.5/4)60.732 kN m
22q l M ⨯⨯=-=-=-⋅
3. 计算截面最大剪力时，所有荷载均为不利荷载，应取由可变荷载控制的组合进行承载力极限状态计算，计算右支座处的剪力：
34.557.5/464.78kN
34.557.5/434.55(7.57.5/2)/2129.564kN R L V V =⨯==⨯-⨯+=-
所以截面最大剪力为129.564kN
4.跨中和支座截面抗弯配筋
4.1简支梁跨中截面
截面设计：
初拟s 40mm a =则0s 70040660mm h h a =-=-= 计算梁的跨中弯矩，弯矩值为
()2
222
1.2 1.4(/4)82
(1.218.525 1.48.8)7.518.525(7.5/4)210.367 kN mm
82
k
k k g q l g l M +=
-
⨯+⨯⨯⨯=-=⋅ m kN 210.367m kN 849.12102100-66010014506.90.12
601⋅=>⋅=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛
'-''-M h h h b f f f f c α所以该截面为第一类截面。于是有
6
22
1f 0210.367100.0371.09.61450660s c M f b h αα⨯==='⨯⨯⨯
110.03770.550b ξξ===<=（非超筋）
1c 0
2
s y
1.09.614500.0377660
1154.52mm 300
f f b h A f αξ'⨯⨯⨯⨯=
=
= ()min
4545 1.1max 0.2,
%max 0.2,%max 0.2,0.165%0.2%300t
y f f ρ⎛⎫⨯⎛⎫
==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭
2
s min >(())0.2%(250700(2200250)100740mm
f f A bh b b h ρ'⨯+-=⨯⨯+-⨯=
所以选配钢筋4φ20，单排布置，A s = 1256 mm 2 截面复核：
